LANの規格とその位置づけ
LANにはいくつかの代表的な規格がありますが、現在実際に使われているのはほとんどがイーサネットです。かつてはトークンリングやFDDIも利用されていましたが、現在は学習や試験に出題される範囲にとどまります。したがってここではイーサネットLANを中心に整理していきます。
LANの規格はOSI参照モデルでいうと「物理層」と「データリンク層」に位置します。特にデータリンク層はさらに「LLC副層」と「MAC副層」に分かれます。MAC副層はフレームの送受信やアドレス指定を扱い、LLC副層は異なるネットワーク技術を統一的に扱うための仕組みを持ちます。ただし現在ではLLCは実質的に使われず、MAC層を中心としたEthernetⅡフレームが一般的です。
試験では「データリンク層はLLCとMACに分かれる」という基本的な知識を押さえておきましょう。
イーサネット規格の読み方
イーサネットの規格名には決まったルールがあります。たとえば「100Base-TX」という規格名を例にすると、
100 → 伝送速度（100Mbps）
Base → ベースバンド方式（Ethernetはすべてこの方式）
TX → ケーブルの種類（TはUTP、Fは光ファイバ、XはFDDI技術を利用している意味）
という意味になります。
試験では「10Base5の“5”は500mを表す」といった出題がよくあります。
ただし10Base2の場合は“2”が200mではなく185mを意味する点に注意してください。
イーサネット（10Mbps）
最初期のイーサネットは10Mbpsで、同軸ケーブルを使ったバス型トポロジーでした。しかしバス型ではケーブルの一部が故障するとネットワーク全体に影響してしまいます。そのため、現在のLANの主流であるUTPケーブルとハブを用いたスター型の「10Base-T」へと移行していきました。
代表的な10Mbps規格には以下があります。
| 規格名 | 伝送媒体 | コネクタ | 最大長 | トポロジー |
|---|---|---|---|---|
| 10Base5 | 同軸ケーブル | AUI | 500m | バス型 |
| 10Base2 | 同軸ケーブル | BNC | 185m | バス型 |
| 10Base-T | UTPケーブル（CAT3以上） | RJ-45 | 100m | スター型 |
ここは「初期はバス型 → 現在はスター型」という流れを必ず理解しておきましょう。
ファーストイーサネット（100Mbps）
通信速度を100Mbpsに高めた規格群がファーストイーサネットです。現在最も一般的に利用されるのは「100Base-TX」で、UTPケーブルを使います。
試験で「100Base-T4」と「100Base-FX」も登場しますが、実際の利用は少ないため、存在を知っていれば十分です。
| 規格名 | 伝送媒体 | コネクタ | 最大長 |
|---|---|---|---|
| 100Base-TX | UTPケーブル（CAT5以上） | RJ-45 | 100m |
| 100Base-T4 | UTPケーブル（CAT3以上、4対使用） | RJ-45 | 100m |
| 100Base-FX | 光ファイバ（マルチモード） | ST | 400m |
ギガビットイーサネット（1Gbps）
LANのバックボーン（基幹部）で主流なのがギガビットイーサネットです。PC接続では100Mbpsが多いですが、スイッチ同士やサーバ接続では1Gbps以上が一般的になっています。
代表的な規格は以下の通りです。
| 規格名 | 伝送媒体 | コネクタ | 最大長 |
|---|---|---|---|
| 1000Base-CX | STPケーブル | RJ-45 | 25m |
| 1000Base-T | UTPケーブル | RJ-45 | 100m |
| 1000Base-SX | 光ファイバ（マルチモード） | SC/LC | 550m |
| 1000Base-LX | 光ファイバ（マルチモード/シングルモード） | SC/LC | 550m～10km |
| 1000Base-ZX（Cisco独自） | 光ファイバ（シングルモード） | LC | 最大100km |
Cisco機器では「GLC-SX-MM」がよく使われ、これは1000Base-SXに対応します。試験でもモジュール型の名称が問われることがあります。
10ギガビットイーサネット（10Gbps）
さらに高速なLAN規格が10ギガビットイーサネットです。特徴としてLAN向けの「LAN PHY」とWAN向けの「WAN PHY」に分かれる点を理解しておきましょう。
LAN内では10GBase-T（UTP）、10GBase-SR/LR/ER（光ファイバ）が使われ、WAN接続では10GBase-Wシリーズが利用されます。
| 規格名 | 伝送媒体 | 最大長 |
|---|---|---|
| 10GBase-T | UTPケーブル（CAT6a以上） | 100m |
| 10GBase-SR | マルチモード光ファイバ | 300m |
| 10GBase-LR | シングルモード光ファイバ | 10km |
| 10GBase-ER | シングルモード光ファイバ | 40km |
| 10GBase-SW | マルチモード光ファイバ（WAN向け） | 300m |
試験では「LAN PHYとWAN PHYの違い」や「ケーブル種別と距離」が問われやすいので、数字と組み合わせを確実に覚えましょう。